[工学]华中科技大学电力电子实验报告.doc

09 级 《信号与控制综合实验》课程 实 验 报 告 (基本实验四: 电力电子基本实验) 姓 名 学 号 专业班号 同组者 学 号 专业班号 指导教师 韦忠朝 万山明 日 期 2012/5/17 实验成绩 评 阅 人 实验评分表 基本实验 实验编号名称/内容 实验分值 评分 实验二十八 PWM信号的生成和PWM控制的实现 实验二十九 DC/DC PWM升压降压变换电路性能的研究 实验三十 三相桥式相控整流电路性能的研究 实验三十一 DC/AC单相桥式SPWM逆变电路性能的研究 设计性实验 实验名称/内容 实验分值 评分 教师评价意见 总分 目 录 实验二十八 PWM信号的生成和PWM控制的实现 3 任务与目标 3 总体设计方案 3 方案实现和具体设计 3 实验设计与实验结果 4 结果分析与讨论 4 思考题 5 实验二十九 DC/DC PWM升压降压变换电路性能的研究 6 任务与目标 6 总体设计方案 6 方案实现和具体设计 6 实验设计与实验结果 9 结果分析与讨论 14 思考题 15 实验三十 三相桥式相控整流电路性能的研究 16 任务与目标 16 总体设计方案 16 方案实现和具体设计 17 实验设计与实验结果 17 结果分析与讨论 18 实验三十一 DC/AC单相桥式SPWM逆变电路性能的研究 16 任务与目标 16 总体设计方案 16 方案实现和具体设计 17 实验设计与实验结果 17 结果分析与讨论 18 心得与自我评价 19 参考文献 实验二十八PWM信号的生成和PWM控制的实现 一、任务与目标 1.熟悉PWM集成电路芯片TL494的基本功能和使用； 2.基于PWM芯片的控制电路设计。 3.调试验证电路的正确性 二、总体方案设计 图28-1 PWM集成电路芯片TL494原理框图 三、方案实现及具体设计 本实验采用单路输出，将端口13接地。 PWM脉宽调节：软启动后，在V1端口施加电压作为反馈信号Vf，给定信号Vg=2.5v，改变V1端口电压大小，即可改变V3,从而改变输出信号的脉宽。V3越大，K越大，C=J+K越大，脉宽越小；反之脉宽越大。记录不同V1下的输出波形并与预计实验结果比较。 软启动波形：为防止变换器启动时较大的冲击电流，控制芯片TL494和其他控制芯片相似也采用了软启动。在启动时，为防止变换器冲击电流的出现，驱动脉宽应从零开始增大，逐渐变宽到工作所需宽度。本实验中此功能由脉冲封锁端口电位的逐渐开放来实现，电位又打逐渐变小，便可实现软启动。为对控制芯片的该控制过程有更明确和清晰的认识，我们可以观察芯片启动过程中“启动和保护端口4”（TP3）的电压波形变化并与实验前预测进行比较。 观察TL494控制芯片的脉冲封锁功能：本实验中脉冲封锁很容易实现，可以通过增大V4电位实现，进行简单的观察，可以通过改变JP2接法增大V4电位，使得V4+0.12Vct，则输出立即封锁。 死区时间测量：使反馈电压为零，即V3=0，则K=0，调节V4电位，观察并记录PWM输出波形，并测量死区时间。 观察PWM控制芯片TL494的过流保护功能：通过在I1和I2端口施加可变电压，观察封锁时间（相关封锁指示灯亮，输出变为零），并记录封锁时的施加电压，认识芯片TL494的限流保护功能。 VI1=2.97v VTP3=V4=7.04v HL2亮 封锁 VI2=11.08v VTP3=V4=7.04v HL1亮 封锁 表28-1 TL494过流保护功能观察 四、实验设计与实验结果： 图28-2 控制芯片TL494的参考锯齿波Vct 图28-3 施加电压V1=2.4V时的输出驱动信号 图28-4 施加电压V1=2.42V时的输出驱动信号 图28-5 施加电压V1=2.44V时的输出驱动信号 图28-6 施加电压V1=2.4V时的输出驱动信号 图28-7 软启动时端口4波形变化曲线 图28-8 死区时间测量 五、结果分析与讨论 对实验结果进行一个简单的分析，由于本实验是一个认识性试验，因此不存在理论误差的问题，只有理论认识与实验结果的差距，从实验结果上看，实验结果和理论认识基本吻合，小的偏差是由于认识上的不足造成的。例如在脉宽调节输出中，随着施加反馈电压的增大，占空